金属胶束催化体系中经Turing分支形成的空间有序结构与催化活性

基于金属胶束催化反应的三元复合物动力学模型,分析了金属胶束作为一类特殊的超分子体系,其参与催化反应的特殊动力学行为与体系中可能出现的自组织结构的关系.研究结果表明,在一定的边界条件下,即使基元反应是线性化学反应步骤,由于扩散步骤与化学反应的耦合,以及非理想性的组分热力学行为,也将不可避免地出现经Turing分支形成的浓度场空间自组织.计算结果表明,这种宏观有序结构的形成将使金属胶束催化体系中呈现出以存在反应活性极高的位点为特征的反应活性的空间有序分布;从自组织理论的角度对这类胶束体系催化活性的时空有序特征给予一定程度的阐释.

考虑电动汽车时空负荷分布特性的主动配电网动态重构

实现电动汽车(Electric Vehicle,EV)规模化发展并与电网双赢的关键问题之一是如何提高EV充电负荷的预测准确性,并保证含大规模EV充电负荷的配电网运行的安全性和经济性。考虑EV时空负荷分布特性,建立了主动配电网动态重构与有功、无功联合优化数学模型,并给出了其求解方法。首先,根据出行链技术和马尔可夫决策理论,考虑天、人、路对EV的影响因素,构建了EV单位能耗模型和充电负荷的时空分布预测模型。其次,提出考虑储能系统、有载分接开关、投切电容器组、静止无功补偿装置和动态重构多种主动管理措施,计及经济、技术指标和各设备、系统运行约束,建立了含EV的主动配电网动态重构与有功-无功联合优化数学模型。然后,为了提高所构建模型的求解效率,通过二阶锥松弛和变量乘积线性化方法将非凸等式约束和非线性不等式约束线性化后,将原始的混合整数非线性规划问题转化为易求解计算的混合整数二阶锥问题。最后,基于修改的IEEE33节点系统进行仿真实验和对比分析,结果验证了所提方法的有效性和优越性。

考虑空间容量饱和的分布式光伏时空分布预测

随着分布式光伏大量并网,分布式光伏容量预测作为配电网规划中的关键环节,是变电站、网架规划中综合负荷计算的重要依据。对规划区域内的分布式光伏容量预测评估进行了深入研究,提出了适用于主动配电网规划的分布式光伏发电时空预测方法。建立了配电网分布式光伏装机容量时空分布预测模型,并利用空区推论和时序发展的方法求取规划年空间分布式光伏容量分布。最后,对我国东部某城市规划新区内分布式光伏容量进行了时空预测仿真,得出该规划新区的规划年和饱和阶段的分布式光伏空间容量分布,验证了所提方法有效性和实用性。

管道有源噪声控制中壁面分布次级声源的空间分布优化

为了改进管道中高阶模式声波的有源控制效果,研究了壁面分布次级声源的空间分布优化问题。首先提出管道中次级声源独立控制高阶模式声波的理论模型。然后推导次级声源在管道中各方向上空间分布对控制高阶模式声波的贡献,得到了次级声源空间分布的优化准则。通过将空间分布离散化,采用最小化管道中声能流的控制策略得到次级声源的最优驱动强度。最后通过数值仿真对比最优驱动强度时各种次级声源空间分布对控制性能的影响,验证了通过优化次级声源空间分布能显著提高控制效果。仿真结果表明,当次级声源分布于管道所有壁面且沿管道轴向分布范围较大时,高阶模式的控制效率最高。